长江中下游古水文学特征分析

长江中下游古水文学特征分析

全球环境变化的主要特征是世界变化，也是人类可持续发展的主要挑战之一。全球变化通过降低周期周期来影响全球降水的分布，并影响长江流域干旱的发生。长江是中国的主要河流，在中国的社会和经济发展中发挥着重要作用。然而，频繁的洪水灾害严重影响了经济发展和人民生活。20世纪90年代，长江上游和下游地区呈现出明显的增温趋势，长江中游的降水显著减少。古洪水研究是近十几年来全球变化研究的一个热点,通常采用两种方法:文献资料法和地质记录法有关长江流域水灾的最早记述迄今已有2000余年的历史,但早期(宋代以前)的记载非常简略,且由于王朝的更替多同水旱灾害和战乱交织,灾害记述在时间上缺乏连续性,区域上缺乏系统性1yd0606孔岩芯特征及岩芯原位扫描末次冰盛期时,东海陆架大部分裸露成陆,长江主干道可能在冲绳海槽西缘入海.随着冰消期的到来,海面快速上升,长江入海口逐渐向前推进.直到7kaBP左右海侵达到最大,形成以镇江、扬州为顶点的巨大河口湾.此后,由于长江入海泥沙堆积速率超过海面上升速率,河口湾开始填充,海水后退,岸线向海推进,逐渐形成现代长江三角洲(ⅰ)岩性与沉积相划分.YD0901孔全长65.23m,岩性可分为3段.(1)51.88~65.23m:河床相.主要以中细砂为主,偶见砾石,含大量植物碎屑,颜色呈黄褐色.末次盛冰期以来,东海陆架大部分裸露,水动力以河流切割为主,陆架上发育多条古河道以及巨型下切河谷(ⅱ)年代框架.YD0901孔的年代框架基于8个贝壳的AMS(ⅲ)实验测试.对YD0901孔5m以上的岩芯以1cm为间隔,利用XRF岩芯扫描仪(XRFCoreScanner)进行岩芯原位扫描,获得了Al~U等多元素在岩芯中的分布.XRF岩芯扫描仪预处理简单,扫描过程不破坏岩芯,且分辨率高(扫描间隔1cm),元素检测值低.对整个岩芯按10cm间隔取样,获得粒度样品进行粒度测试.预处理步骤如下:取样品0.15g,加入10mL30%的H2结果2.1风湿风特性的风速变化在土壤和沉积物中,Zr主要赋存于锆石中现代水下三角洲沉积物主要是经过长距离搬运/混合和分选的长江流域风化物.其中的Zr主要赋存于含Zr的粗粒矿物,Rb主要分散在细粒矿物中,所以如同黄土及湖泊沉积物一样,长江流域风化物的Zr/Rb值同样可以反映粗、细颗粒相对含量,Zr/Rb值越大,说明粗粒矿物越多.洪水发生时,长江径流量迅猛增加,输沙量增大.大通站监测数据表明,1998年发生的长江全流域大洪水,当年入海沙量和径流量分别是正常年份的1.8倍和1.5倍左右图2给出了YD0901孔600年以来Zr/Rb值的变化曲线.可以看出,Zr/Rb值主体分布于1.8~2.0之间,但有的时段出现齿状峰值,Zr/Rb值可以达到3或4甚至更大.总体看,Zr/Rb峰值与施雅风等人2.2洪期沉积特征如前所述,Zr/Rb峰值段对应洪水期,那么其粒度分布也应符合洪水期特征.一般而言,洪水期,水动力强劲,长江携带大量粗砂入海,导致水下三角洲粗粒显著增多粒度频率曲线显示(图3(a)),洪水期与非洪期沉积均为单峰,说明物源单一,均为广阔的长江流域风化物.洪水期频率曲线高而窄,且中值粒径和平均粒径大;非洪期频率曲线低而宽,中值粒径和平均粒径小.说明洪水期,中值粒径变粗,水动力显著增强长江携带大量粗粒沉积物入海.概率累积曲线可以反映沉积物的搬运方式,而搬运方式与沉积环境相关.从图3(b)可以看出,洪水期表现为明显四段或五段式累积曲线形态,缺失滚动组分,跳跃组分存在冲刷-回流分界点(约3~4Φ)跳跃组分约占30%~70%,指示水动力强,反映出主要受短距离急促洪流搬运的特征.洪水期,滚动组分大部分沉积在陆地和近岸,进入水下三角洲的滚动组分非常少,而水下三角洲和闽浙泥质区的砂质组分主要由风暴潮和波浪带来3流域洪水的沉积洪水发生时,长江径流量和流速增大,携带大量陆源风化物入海,导致水下三角洲沉积粗粒含量增多,细粒组分在洪流带动下在离岸更远处沉积,造成YD0901孔粗粒相对于细粒含量明显增多,由于分选作用导致Zr/Rb值增大.进一步对Zr/Rb峰值段和正常值段进行粒度测试发现,洪水期的水下三角洲沉积多跳跃组分.1840年以来,前人整理的流域洪水年份系统、详细总之,1350~1840年长江流域历史洪水记录年份与Zr/Rb“显著高值”年份一一对应,充分证明了陆地上或者历史文献仅仅保留了特大古洪水记录,那些长江支流小规模的洪水事件,其陆地遗留证据易被后期侵蚀.而作为流域陆源风化物最终沉积中心的水下三角洲,连续、完整地记载了整个长江流域自全新世以来一定规模内的洪水事件,这是陆地或者文献洪水记录不可能具备的.对于洪水发生的气象因素,很多学者认为4流域洪水与原代洪水的关联通过对长江水下三角洲YD0901孔粒度和高分辨率元素扫描发现,选取Zr/Rb值作为粗、细颗粒相对含量地化指标,可以指示洪水事件,并可与600年以来历史记录的洪水年份对应.由于Zr和Rb分别主要赋存于粗粒和细粒组分,洪水期,长江水动力增强沉积在水下三角洲的粗粒相对于细粒增多,Zr/Rb值增大.因此,Zr/Rb峰值越高,代表流域洪水越强1870年左右Zr/Rb值表现为600年以来最高值,符合1870年长江中上游“极值大洪水事件”.对高分辨率Zr/Rb值进行频谱分析,证明了长江流域的洪水可能与E